高强力海藻纤维制备工艺优化与性能探究

本研究论文深入探讨了高强力海藻纤维的制备过程及其特性，由青岛大学的张传杰、朱平和郭肖青共同完成。他们利用湿法纺丝技术，成功地制备出具有46.75cN/tex高强度的新型海藻纤维。这项突破性的成果源于对海藻酸钠浓度、凝固浴浓度、凝固浴温度以及海藻酸钠的M/G值等因素进行的细致研究，通过正交实验优化了工艺参数。 在实验部分，研究人员选用青岛明月海藻集团有限公司提供的不同M/G值的海藻酸钠作为主要原料，确保了实验的准确性。他们使用的实验设备包括溶解釜、过滤器、计量泵等，这些设备在溶解、过滤和纺丝过程中发挥关键作用。他们发现，海藻酸钠的浓度为5%，凝固浴浓度为4.5%，凝固浴温度为40℃时，能够得到最佳的纤维断裂强力。这表明，合适的工艺条件对于提升海藻纤维的性能至关重要。 除了强度测试，作者还通过扫描电子显微镜、红外光谱仪、X射线衍射仪和热重分析仪、锥形量热仪等先进的分析工具，对制得的海藻纤维进行了结构和性能的深入剖析。他们关注了结晶指数和断裂机理，探讨了纤维的微观结构如何影响其力学性能。同时，研究还涉及了海藻纤维的自阻燃机理，这为理解其潜在的消防安全特性提供了新的视角。 值得注意的是，尽管海藻纤维因其天然来源、生物降解性和良好的生物相容性被看好用于医疗领域，但以往的生产中纤维强力不足限制了其广泛应用。这项研究的结果有望推动海藻纤维在医疗纱布等领域的商业化应用，并解决强度问题，为产业化生产打开新途径。 这篇首发论文不仅展示了制备高强力海藻纤维的具体工艺优化过程，还深入挖掘了其微观结构与性能之间的关系，为提高海藻纤维的实用价值和拓展其应用范围提供了科学依据。